[發(fā)明專利]基于顯微立體偏折束技術(shù)的超精密測量裝置和方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 202110834145.1 | 申請(qǐng)日： | 2021-07-20 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN113566740B | 公開（公告）日： | 2022-05-31 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 朱利民;侯潤洲;任明俊;劉嘉宇 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 上海交通大學(xué) |
| 主分類號(hào)： | G01B11/25 | 分類號(hào)： | G01B11/25 |
| 代理公司： | 上海段和段律師事務(wù)所 31334 | 代理人： | 李佳俊;郭國中 |
| 地址： | 200240 *** | 國省代碼： | 上海;31 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 基于 顯微 立體 偏折束 技術(shù) 精密 測量 裝置 方法 | ||
1.一種基于顯微立體偏折束技術(shù)的超精密測量裝置，其特征在于，包括固定架（3），所述固定架（3）上設(shè)置有顯微立體偏折束組件（1）、樣品臺(tái)（2）及計(jì)算機(jī)；
所述計(jì)算機(jī)與所述顯微立體偏折束組件（1）連接，所述樣品臺(tái)（2）位于所述顯微立體偏折束組件（1）的一側(cè)；
所述樣品臺(tái)（2）用于放置待測鏡面（4），所述顯微立體偏折束組件（1）用于測量所述待測鏡面（4）；
所述顯微立體偏折束組件（1）包括DMD投影儀（101）、聚焦透鏡（102）、收束透鏡（103）、反射鏡（104）、毛玻璃擴(kuò)散板（105）、分光棱鏡（106）、顯微物鏡（107）、成像透鏡（108）及相機(jī)（109）；
所述顯微物鏡（107）和所述樣品臺(tái)（2）依次設(shè)于所述分光棱鏡（106）下方；所述成像透鏡（108）和所述相機(jī)（109）依次設(shè)于所述分光棱鏡（106）上方；所述聚焦透鏡（102）和所述反射鏡（104）依次設(shè)于所述分光棱鏡（106）右方；所述毛玻璃擴(kuò)散板（105）、所述收束透鏡（103）及所述DMD投影儀（101）依次設(shè)于所述反射鏡（104）上方；
所述DMD投影儀（101）用于投影編碼圖案；所述計(jì)算機(jī)與所述相機(jī)（109）相連接，所述計(jì)算機(jī)用于采集所述相機(jī)（109）接收到的圖像信息。
2.一種基于顯微立體偏折束技術(shù)的超精密測量方法，其特征在于，采用權(quán)利要求1所述的基于顯微立體偏折束技術(shù)的超精密測量裝置，包括如下步驟：
步驟1：對(duì)所述顯微立體偏折束組件（1）中的所述相機(jī)（109）進(jìn)行標(biāo)定，得到所述相機(jī)（109）的內(nèi)參和畸變參數(shù)；
步驟2：將待測鏡面（4）置于所述樣品臺(tái)（2）上對(duì)所述顯微立體偏折束組件（1）進(jìn)行標(biāo)定，獲取所述顯微立體偏折束組件（1）中的所述DMD投影儀（101）經(jīng)過所述收束透鏡（103）、所述毛玻璃擴(kuò)散板（105）、所述反射鏡（104）、所述聚焦透鏡（102）、所述分光棱鏡（106）及所述顯微物鏡（107）投影至待測鏡面（4）上方的像與所述相機(jī)（109）的位姿關(guān)系；
步驟3：將待測鏡面（4）固定于所述樣品臺(tái)（2）上，通過所述顯微立體偏折束組件（1）進(jìn)行測量，利用所述計(jì)算機(jī)還原待測鏡面（4）的表面形貌。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述基于顯微立體偏折束技術(shù)的超精密測量方法，其特征在于，所述步驟1包括如下步驟：
步驟1.1：使用所述相機(jī)（109）拍攝多張圓環(huán)標(biāo)定板或者棋盤格標(biāo)定板在不同位姿下的圖像；
步驟1.2：解算每臺(tái)所述相機(jī)（109）的內(nèi)參以及畸變系數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述基于顯微立體偏折束技術(shù)的超精密測量方法，其特征在于，所述步驟1.2中，用圓環(huán)圓心或者棋盤格角點(diǎn)作為參考點(diǎn)，使用張正友標(biāo)定法解算每臺(tái)所述相機(jī)（109）的內(nèi)參以及畸變系數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述基于顯微立體偏折束技術(shù)的超精密測量方法，其特征在于，所述步驟2包括如下步驟：
步驟2.1：將一待測鏡面（4）置于所述樣品臺(tái)（2）上，調(diào)整所述樣品臺(tái)（2）高度，將待測鏡面（4）置于所述顯微物鏡（107）的焦平面上；
步驟2.2：求出投影圖像與所述相機(jī)（109）的位姿關(guān)系。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述基于顯微立體偏折束技術(shù)的超精密測量方法，其特征在于，所述步驟2.2中，利用所述DMD投影儀（101）投影編碼圖像，調(diào)整所述樣品臺(tái)（2）高度直至可以通過所述相機(jī)（109）看到清晰的編碼圖像，結(jié)合所述步驟2.1的所述樣品臺(tái)（2）的運(yùn)動(dòng)信息求出投影圖像與所述相機(jī)（109）的位姿關(guān)系。
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